2019-2020学年高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能随堂演练含解析粤教版必修2

动能 势能关于功和能，下列说法中正确的是()A功就是能，功可以转化为能B做功越多，物体的能越多C能量转化中，做的功越多，能量转化越多D功是物体能量的量度解析：选C.功是能量转化的量度，但二者有本质区别，故A错误；能是状态量，功是过程量，一个物体具有的能量多，若转化量不多，做功就很少，故B、D错误，C正确足球运动员将m0.5 kg的足球沿与水平方向成60角的方向以10 m/s的速度踢出，则球被踢出的瞬间具有的动能为()A25 JB12.5 JC6.25 J D37.5 J解析：选A.根据动能的表达式Ekmv2可求得Ek0.5102 J25 J故选项A正确3如图所示，某运动员以相同的速度跳起后，分别以下列四种姿势过杆则他在哪一种过杆姿势中有望取得最好成绩()解析：选D.由于越过同样高的横杆，用背越式人的重心上升的高度最小，所以采用背越式时，有望取得最好成绩，D正确如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为处的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为()A. B.Cmgh D0解析：选B.由重力做功的公式得WGmg(h1h2)，故B正确有一上端挂在墙上的古画，画的上端到下端画轴的距离为1.8 m，下端的画轴重为1 N，画面重为0.8 N(上下画轴之间的部分，画面处处均匀)，如图所示现将古画从下向上卷起来，古画的重力势能增加了多少？解析：古画重力势能的增加量为画轴和画面重力势能增加量的和画轴增加的重力势能为Ep1G1h11.8 J1.8 J画面的重心升高了0.9 m故画面增加的重力势能为Ep2G20.80.9 J0.72 J故古画的重力势能增加了Ep1Ep22.52 J.答案：2.52 J课时作业一、单项选择题关于动能的概念，下列说法中正确的是()A物体由于运动而具有的能叫做动能B运动物体具有的能叫动能C运动物体的质量越大，其动能一定越大D速度较大的物体，具有的动能一定较大解析：选A.物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能、内能等，故A正确，B错误；由公式Ekmv2可知，动能既与m有关，又与v有关，C、D均错误2我国的歼10战斗机具有空中加油能力，当加油机对歼10战斗机在空中加油时，若保持速度和高度不变，则加油过程中歼10战斗机的()A动能增大，重力势能不变B动能增大，重力势能增大C动能不变，重力势能增大D动能不变，重力势能不变答案：B升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为()Amgh BmghmahCmah Dmghmah解析：选A.要分析重力势能的变化，只需分析重力做功物体随升降机上升了h，物体克服重力做功Wmgh，故物体的重力势能增加了mgh，A正确如图所示，甲、乙两名学生的质量都是m，当他们分别以图示的路径登上高为h的阶梯顶端A时，他们的重力做功情况是()A甲的重力做功多B乙的重力做功多C甲、乙的重力做功一样多D无法判断解析：选C.因为重力做功只与物体的初、末位置有关，与运动路径无关，所以甲、乙的重力做的功均为mgh，故C正确下列关于重力势能的说法中正确的是()A甲、乙两物体，甲的高度是乙的高度的2倍，那么甲的重力势能的数值一定是乙的重力势能的数值的2倍B从同一高度将某一物体以不同的速率分别竖直上抛和平抛，则物体从抛出到落地的过程中，重力势能的变化是相同的C一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力的作用，则物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体的运动性质、运动路径有关解析：选B.重力势能的大小与物体的质量及参考平面的选取有关，故A错误；重力做功与路径无关，与物体的运动性质及其他受力情况无关，只与物体初、末位置的高度差及重力的大小有关，故B正确，C、D错误6如图所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是()A图甲，撑杆跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能B图乙，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D图丁，放在弹簧上的小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能解析：选B.甲中杆的弹性势能先增加后减小，乙中弹簧的弹性势能增加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能减小，故B正确，A、C、D错误7如图所示，长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点，现将小球拉至与O点等高的位置且线恰被拉直，则放手后小球摆到O点正下方的过程中()A小球的重力做的功大于mgLB小球的重力势能减少了mgLC线的拉力做的功为mgLD小球的重力势能变为0解析：选B.小球的重力做的功应等于小球重力势能的减少，大小为mgL.线的拉力始终与小球运动方向垂直，不做功，小球的重力势能是否变为零应与零势能面的选取有关，只有B正确一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则()A铁棒的重力势能增加了300 JB铁棒的重力势能增加了150 JC铁棒的重力势能增加量为0D铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定解析：选B.铁棒的重心升高的高度h0.25 m，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即Epmgh6000.25 J150 J，故B正确二、多项选择题弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关()A弹簧的长度 B弹簧的劲度系数C弹簧的形变量 D弹簧的原长解析：选BC.弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数、弹簧的形变量有关，劲度系数越大，形变量越大，弹簧的弹性势能就越大如图所示，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，有一物体由弹簧正上方某位置竖直下落，从与弹簧接触后物体继续下落到速度变为零的过程中()A物体的重力对物体做正功B物体的重力势能逐渐增大C弹簧的弹力对物体做负功D弹簧的弹性势能逐渐增大解析：选ACD.下落过程中，物体的高度变低，重力对物体做正功，重力势能减小，A正确，B错误；物体受到向上的弹力，此力对物体做负功，C正确；弹簧的形变量越来越大，则弹性势能逐渐变大，D正确三、非选择题金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m，如图所示距地面340.1 m的第88层为国内迄今最大的观光厅，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底质量为60 kg、身处第88层的游客，在下列情况中，(取g10 m/s2)求：(1)以地面为参考平面，他的重力势能是多少？(2)以第88层为参考平面，他的重力势能是多少？(3)以420.5 m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？解析：(1)以地面为参考平面，游客在第88层时，相对参考平面的高度为340.1 m，则他的重力势能Ep1mgh6010340.1 J2.04105 J.(2)若以第88层为参考平面，游客在第88层的相对高度为零，故Ep20.(3)克服重力做的功与参考平面的选取无关，故克服重力做的功等于重力势能的增量EpWGmgh2.04105 J.答案：(1)2.04105 J(2)0(3)2.04105 J如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点解析：(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒得EkAmg设小球在B点的动能为EkB，同理有EkBmg由式得5.(2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足N0设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有Nmgm 由式得，vC应满足mgm 由机械能守恒有mgmv 由式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点答案：见解析